非天然氨基酸荧光标记新方法用于超高分辨率胰岛素囊泡定位研究

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基本信息

  • 批准号：
    31170818
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    徐平勇
  • 依托单位：
    中国科学院生物物理研究所
  • 学科分类：
    C0509.生物学过程与代谢
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

非天然氨基酸标记技术和超高分辨显微成像技术是蛋白质标记和显微成像领域的前沿技术和研究方向。本课题首先将发展新的氨酰tRNA合成酶/tRNA正交体系，建立非天然氨基酸筛选和标记平台，拓展非天然氨基酸标记方法，并将该非天然发氨基酸标记技术从细胞水平发展到多细胞生物在体水平。然后将结合已有的光学成像方面的优势，发展全新的基于非天然氨基酸标记的超高分辨显微成像方法，并利用该方法，以转基因敲除糖尿病小鼠为模型，研究胰岛素致密核心大囊泡在糖尿病小鼠与正常小鼠胰腺beta细胞中的超高分辨定位差异。总之，本课题拟将非天然氨基酸标记技术和超高分辨显微成像技术相结合，发展全新的基于非天然氨基酸标记的超高分辨成像技术，有利于促进蛋白质标记技术和超高分辨成像技术的双重发展。

结项摘要

为了实现超分辨率胰岛素囊泡定位，发展了一系列荧光标记方法。按照研究计划，优化了在线虫中的非天然氨基酸标记条件，并将UAA标记到荧光蛋白中。发展了能特异标记自噬溶酶体的新型荧光探针、用于胰岛素囊泡定位的蛋白标记方法，通过非天然氨基酸标记实现了对目标蛋白实时定位和功能调控。研究了STIM1调控CRAC通道的分子机制和spin-1通过调控溶酶体的功能参与了线虫脂代谢过程。. 此外，还发展了一系列可以用于超高分辨显微成像标记的可逆光激活荧光蛋白和光转化荧光蛋白mEos3、mGeos、Skylan系列，这些荧光蛋白在多种成像方法中表现优异，并且改善了超分辨方法，实现快速计算FID3B。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Rational design of true monomeric and bright photoactivatable fluorescent proteins
真正的单体和明亮的光激活荧光蛋白的合理设计
  • DOI：
    10.1038/nmeth.2021
  • 发表时间：
    2012-07-01
  • 期刊：
    NATURE METHODS
  • 影响因子：
    48
  • 作者：
    Zhang, Mingshu;Chang, Hao;Xu, Tao
  • 通讯作者：
    Xu, Tao
The specific and rapid labeling of cell surface proteins with recombinant FKBP-fused fluorescent proteins.
使用重组 FKBP 融合荧光蛋白特异性快速标记细胞表面蛋白
  • DOI：
    10.1007/s13238-014-0090-8
  • 发表时间：
    2014-10
  • 期刊：
    PROTEIN & CELL
  • 影响因子：
    21.1
  • 作者：
    Zhang, Xi;Deng, Yongqiang;Chang, Hao;Ji, Chen;Zhang, Mingshu;Peng, Jianxin;Xu, Tao;Xu, Pingyong
  • 通讯作者：
    Xu, Pingyong
A sensitive and quantitative autolysosome probe for detecting autophagic activity in live and prestained fixed cells
一种灵敏的定量自溶酶体探针，用于检测活细胞和预染色固定细胞中的自噬活性
  • DOI：
    10.4161/auto.24241
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    Autophagy
  • 影响因子：
    13.3
  • 作者：
    Hai, Yang;Tang, Juan;Zhang, Jun-Long;Xu, Pingyong
  • 通讯作者：
    Xu, Pingyong
Bayesian localization microscopy based on intensity distribution of fluorophores.
基于荧光团强度分布的贝叶斯定位显微镜
  • DOI：
    10.1007/s13238-015-0133-9
  • 发表时间：
    2015-03
  • 期刊：
    PROTEIN & CELL
  • 影响因子：
    21.1
  • 作者：
    Xu, Fan;Zhang, Mingshu;Liu, Zhiyong;Xu, Pingyong;Zhang, Fa
  • 通讯作者：
    Zhang, Fa
Light-induced protein translocation by genetically encoded unnatural amino acid in Caenorhabditis elegans
秀丽隐杆线虫中基因编码的非天然氨基酸光诱导的蛋白质易位
  • DOI：
    10.1007/s13238-013-3118-6
  • 发表时间：
    2013-12-01
  • 期刊：
    PROTEIN & CELL
  • 影响因子：
    21.1
  • 作者：
    Chang, Hao;Han, Mei;Xu, Pingyong
  • 通讯作者：
    Xu, Pingyong

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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